CN109421436A - 充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及充气轮胎，提供一种能够提高冻结路面上的行驶性能的充气轮胎。该充气轮胎在胎面部设置有多个陆地部(20)，在陆地部(20)设置有：多个刀槽花纹(30)；以及配置于相邻的2个刀槽花纹(30)之间的至少1个凹部(32)，该充气轮胎的特征在于，当将凹部(32)两侧的刀槽花纹(30)之间的距离设为W1、将凹部(32)与一方的刀槽花纹(30)之间的距离设为W2、将凹部(32)与另一方的刀槽花纹(30)之间的距离设为W3时，W2/W1以及W3/W1为0.1以上0.3以下。

Description

充气轮胎

本申请以日本专利申请2017-163593(申请日为2017年8月28日)为基础并主张享受该申请的优先权。本申请包含日本专利申请2017-163593的全部内容。

技术领域

本发明涉及充气轮胎。

背景技术

如专利文献1～3所记载的那样，众所周知在胎面部形成有刀槽花纹的充气轮胎。根据这种充气轮胎，由于能够发挥由刀槽花纹所带来的边缘效果，故而，冻结路面上的行驶性能表现优良。

另外，如专利文献1～3所记载的那样，众所周知：在胎面部形成有刀槽花纹的充气轮胎中还形成有凹部。该凹部的设置目的是为了能够将水摄取到内部而使得胎面部的接地面与路面之间难以产生水膜。如果难以产生水膜，则冻结路面上的行驶性能会变得优良。

专利文献

专利文献1：日本特开2009-274726号公报

专利文献2：日本特表2012-510917号公报

专利文献3：日本特开2016-107727号公报

发明内容

不过，虽然希望进一步提高冻结路面上的行驶性能，但是，并不希望变更：在胎面部形成有刀槽花纹以及凹部这样的特征。

因此，本发明的课题在于提供一种：能够维持形成有刀槽花纹以及凹部的胎面部的结构，且能够进一步提高冻结路面上的行驶性能的充气轮胎。

本实施方式的充气轮胎在胎面部设置有多个陆地部，在所述陆地部设置有：多个刀槽花纹；以及配置于相邻的2个所述刀槽花纹之间的至少1个凹部，所述充气轮胎的特征在于，当将所述凹部的两侧的所述刀槽花纹之间的距离设为W1、将所述凹部和一方的所述刀槽花纹之间的距离设为W2、将所述凹部与另一方的所述刀槽花纹之间的距离设为W3时，W2/W1以及W3/W1为0.1以上0.3以下。

在本实施方式中，W2/W1以及W3/W1分别为0.1以上0.3以下，由此能够提高由刀槽花纹以及凹部所带来的边缘效果，因此，能够进一步提高冻结路面上的行驶性能。

附图说明

图1是实施方式的充气轮胎的胎面花纹。

图2是从与接地面垂直的方向观察中央花纹块20的图。

图3是表示刀槽花纹的形状的变更例的图，下述各图分别是从与接地面垂直的方向观察以下各刀槽花纹的图，

图3(a)为沿着轮胎宽度方向Y而延伸的直线状的刀槽花纹30a，

图3(b)为1条曲线状的刀槽花纹30b，

图3(c)为由波状的部分和直线状的部分构成的刀槽花纹30c，

图3(d)为一个端部在中央花纹块20内闭合的刀槽花纹30d。

图4是图2的A-A线处的剖视图。

图5是从与接地面垂直的方向观察比较例以及实施例的充气轮胎的中央花纹块20的图，其中，

图5(a)为表示比较例1的充气轮胎的中央花纹块20的图，

图5(b)为表示实施例1的充气轮胎的中央花纹块20的图，

图5(c)为表示实施例2的充气轮胎的中央花纹块20的图，

图5(d)为表示实施例3的充气轮胎的中央花纹块20的图，

图5(e)为表示实施例3的充气轮胎的中央花纹块20的图。

具体实施方式

结合附图，对本实施方式的充气轮胎进行说明。另外，在以下说明中，在未特别记载的情况下，充气轮胎的特征均是指：安装于正规轮辋且填充有正规内压的充气轮胎的无负荷状态下的特征。在此，所谓正规轮辋是指：JATMA规格中的“标准轮辋”、TRA规格中的“Design Rim”、或者ETRTO规格中的“Measuring Rim”。另外，所谓正规内压是指：JATMA规格中的“最高气压”、TRA规格中的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATIONPRESSURES”的最大值、或者ETRTO规格中的“INFLATION PRESSURE”。其中，在充气轮胎用于轿车的情况下，其正规内压为180kPa。

顺便要说明的是，后文所述的正规载荷是指：JATMA规格中的“最大负荷能力”、TRA规格中的“TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”的最大值、或者ETRTO规格中的“LOAD CAPACITY”。其中，在充气轮胎用于轿车的情况下，其正规载荷为180kPa的内压的对应载荷的85％。

除了胎面部的结构以外，本实施方式的充气轮胎具有与一般的子午线轮胎相同的结构。本实施方式的充气轮胎的大体结构的示例如下。

首先，在轮胎宽度方向两侧设置有胎圈部。胎圈部包括：胎圈芯，其卷绕成圆形且由钢丝构成；以及橡胶制的胎圈外护胶，其设置于胎圈芯的径向外侧。在轮胎宽度方向两侧的胎圈部架设有胎体帘布。胎体帘布是：利用橡胶对在与轮胎周向正交的方向上排列的多根帘布帘线进行覆盖而成的片状的部件。胎体帘布在轮胎宽度方向两侧的胎圈部之间形成充气轮胎的骨架形状，而且，胎体帘布通过在胎圈部的周围从轮胎宽度方向内侧朝向外侧折返而将胎圈部包裹起来。在胎体帘布的内侧粘贴有：由空气透过性较低的橡胶构成的片状的内衬。

在胎体帘布的轮胎径向外侧设置有1个或多个带束，在带束的轮胎径向外侧设置有带束加强层。带束是：利用橡胶将钢制的多根帘线覆盖而成的部件。带束加强层是：利用橡胶将有机纤维制的多根帘线覆盖而成的部件。在带束加强层的轮胎径向外侧设置有：具有接地面的胎面部。另外，在胎体帘布的轮胎宽度方向两侧设置有胎侧部。除了上述这些部件之外，根据轮胎的功能方面的需要，还设置有带束下衬垫、胎圈包布等部件。

接下来，对胎面部进行说明。在胎面部形成有：由多个陆地部以及多个沟构成的胎面花纹。当正规载荷施加于安装于正规轮辋且填充有正规内压的充气轮胎时，1个陆地部形成1个连续的接地面。

具有陆地部的胎面花纹虽然未被限定，但可以是：例如图1所示的胎面花纹。在图1的胎面花纹中，设置有：沿着轮胎周向(图中箭头X所示的方向)延伸的4条主沟10；以及沿着轮胎宽度方向(图中箭头Y所示的方向)延伸的多条横沟12。而且，形成有：由主沟10以及横沟12分割出的多个陆地部。

作为图1的实施方式中的陆地部，形成有：被接近轮胎中心线CL的2条主沟10夹在中间的多个中央花纹块20；在轮胎宽度方向Y的两侧被接近轮胎接地端E的主沟10和轮胎接地端E夹在中间的多个胎肩花纹块22；以及中央花纹块20与胎肩花纹块22之间的多个中间花纹块24(mediateblock)。任何花纹块都排列在轮胎周向X上而形成花纹块列。

另外，主沟可以不是：如图1的主沟10所示那样沿着轮胎周向X而延伸成直线状的沟，而是：例如一边折曲一边沿着轮胎周向X延伸的锯齿状的沟、或者一边弯曲一边沿着轮胎周向X延伸的波状的沟、或者相对于轮胎周向X而倾斜地延伸的沟。另外，陆地部也可以是：被沿着轮胎周向X延伸的主沟分割但未被横沟分割的、沿着轮胎周向X延伸的加强筋。

下面，关于陆地部的结构，以中央花纹块20为例进行说明。如图2所示，在中央花纹块20设置有：沿着轮胎宽度方向Y而延伸的刀槽花纹30。刀槽花纹30是指宽度较窄的沟，更准确而言，刀槽花纹30是指：在安装于正规轮辋、且填充有正规内压的充气轮胎接地且被施加正规载荷时而朝向接地面的开口部闭合的沟。图2所示的刀槽花纹30虽然沿着轮胎宽度方向Y而延伸，但是，刀槽花纹的延伸方向并不限定于此，也可以是：例如轮胎周向X、或者相对于轮胎周向X以及轮胎宽度方向Y而倾斜的方向。刀槽花纹30一般情况下在与接地面垂直的方向上较深，但是，也可以在相对于与接地面垂直的方向稍微倾斜的方向上较深。对于刀槽花纹30的深度并未限定，但是，一般情况下比主沟10的深度浅。在1个中央花纹块20设置有多个(图2中为4个)刀槽花纹30。

图2中的刀槽花纹30在从与接地面垂直的方向观察时呈波状。但是，刀槽花纹的形状并不限定于此。例如，也可以设置图3(a)所示的直线状的刀槽花纹30a、图3(b)所示的1条曲线状的刀槽花纹30b、或者由图3(c)所示的波状的部分和直线状的部分构成的刀槽花纹30c以替代波状的刀槽花纹30。

另外，图2中的刀槽花纹30的两端部到达中央花纹块20的宽度方向两端部、且朝主沟10开口。然而，也可以如图3(d)所示的刀槽花纹30d那样，至少一个端部在中央花纹块20内闭合而未朝主沟10开口。

如图2～图4所示，在中央花纹块20的相邻的2个刀槽花纹30之间设置有凹部32。刀槽花纹30与凹部32分离而不接触。本实施方式中的凹部32在从与接地面垂直的方向观察时呈圆形(即，朝向接地面的开口端34为圆形)。但是，凹部的朝向接地面的开口端的形状并不限定于此，例如，也可以为四边形、五边形、六边形等多边形。优选凹部32在保持开口端34的形状的状态下沿着与接地面垂直的方向延伸。但是，凹部32也可以构成为：开口端34比开口端34以下的部分(凹部32的内部)更宽阔。另外，优选凹部32的侧壁38(参照图4)相对于接地面垂直，但是，也可以相对于与接地面垂直的方向而稍微倾斜。凹部32的深度为：例如0.05mm以上0.5mm以下。

另外，在图2～图3中，在中央花纹块20的轮胎周向X上的端部与刀槽花纹之间也设置有凹部32。

在本实施方式中，当将凹部32的两侧的刀槽花纹之间的距离设为W1、将凹部32与一方的刀槽花纹之间的距离设为W2、将凹部32与另一方的刀槽花纹之间的距离设为W3时，W2/W1以及W3/W1分别为0.1以上0.3以下。

在此，在刀槽花纹为波状的情况下，如图2所示，先确定其波状的振幅中的接近凹部32的振幅的顶点连接而成的假想直线M，从而，凹部32的两侧的刀槽花纹之间的距离W1是指：通过凹部32中心且以最短距离将凹部32的两侧的假想直线M连结而成的直线L1的长度。另外，在刀槽花纹为直线状或者1条曲线状的情况下，如图3(a)所示，凹部32的两侧的刀槽花纹之间的距离W1是指：通过凹部32的中心、且以最短距离将凹部32的两侧的刀槽花纹连结而成的直线L2的长度。

另外，在刀槽花纹为波状的情况下，如图2所示，凹部32与一方的刀槽花纹之间的距离W2是指：上述直线L1上的、凹部32与一方的刀槽花纹的假想直线M之间的距离。另外，在刀槽花纹为直线状或者1条曲线状的情况下，如图3(a)所示，凹部32与一方的刀槽花纹之间的距离W2是指：上述直线L2上的、凹部32与一方的刀槽花纹之间的距离。

另外，在刀槽花纹为波状的情况下，如图2所示，凹部32与另一方的刀槽花纹之间的距离W3是指：上述直线L1上的、凹部32与另一方的刀槽花纹的假想直线M之间的距离。另外，在刀槽花纹为直线状或者1条曲线状的情况下，如图3(a)所示，凹部32与另一方的刀槽花纹之间的距离W3是指：上述直线L2上的、凹部32与另一方的刀槽花纹之间的距离。

如上所述，凹部32的开口端34的大小、处在2个刀槽花纹30之间的凹部32的配置位置设定为：使得W2/W1以及W3/W1分别为0.1以上0.3以下。

在本实施方式中，将被相邻的2个刀槽花纹30夹在中间的部分设为陆地部片36。如图3(d)所示的刀槽花纹30d那样，当至少一方的端部在中央花纹块20内闭合时，从其闭合位置至中央花纹块20的端部为止，规定出：沿着与刀槽花纹30d的延长方向相同的方向而延伸的延长线N，并且还规定出：由刀槽花纹30d与延长线N构成的假想线P。而且，将被相邻的2条假想线P夹在中间的部分设为陆地部片36。

设置在1个陆地部片36的凹部32的数量并未被限定。然而，优选地，设置于1个陆地部片36的所有凹部32的开口面积总和相对于该陆地部片36的接地面积的比例为10％以上40％以下。另外，陆地部片36的接地面积中不包括凹部32的开口面积。另外，所谓接地面积是指：安装于正规轮辋、且填充有正规内压的充气轮胎与平坦地面接触、且轮胎被施加正规载荷时的接地面积。

至此，以中央花纹块20为例进行了说明，但是，具有与刀槽花纹以及凹部相关的以上特征的花纹块并不限定于中央花纹块20。只要中央花纹块20、胎肩花纹块22以及中间花纹块24中的至少任一个花纹块具有与刀槽花纹以及凹部相关的以上特征即可。

即，也可以是：只有中央花纹块20、胎肩花纹块22、以及中间花纹块24中的任一个花纹块具有与刀槽花纹以及凹部相关的以上特征，还可以是：中央花纹块20、胎肩花纹块22、以及中间花纹块24全部都具有与刀槽花纹以及凹部相关的以上特征。

另外，可以是：中央花纹块20、胎肩花纹块22、以及中间花纹块24中的任2个花纹块具有与刀槽花纹以及凹部相关的以上特征。即，有时只有中央花纹块20以及胎肩花纹块22具有以上特征、有时只有中央花纹块20以及中间花纹块24具有以上特征，还有时只有胎肩花纹块22以及中间花纹块24具有以上特征。

本实施方式的充气轮胎虽然可以通过与一般的子午线轮胎相同的方法来制造，但是，在硫化成型时，用于形成上述凹部32的凸部需要设置于用于硫化成型的模具的内表面。该凸部也可以是：用于将模具内部的空气向外部排放的排气孔(spring vent)在模具内侧的部分突出到模具内部的结构。

下面，对本实施方式的效果进行说明。根据本实施方式的充气轮胎，由于刀槽花纹以及凹部32分别发挥边缘效果，故而，冻结路面上的行驶性能表现优良。

此外，在本实施方式的充气轮胎中，如上所述，W2/W1以及W3/W1分别为0.1以上0.3以下，从而能够提高刀槽花纹以及凹部32所带来的边缘效果，因此，能够进一步提高冻结路面上的行驶性能。具体而言，通过使W2/W1以及W3/W1分别达到0.1以上，从而使得刀槽花纹与凹部32之间的橡胶的部分达到足够的厚度，该部分能够发挥较大的弹力，因此边缘效果得到提高，从而，冻结路面上的行驶性能得到进一步提高。另外，通过将W2/W1以及W3/W1分别设为0.3以下，从而使得刀槽花纹与凹部32之间的橡胶的部分未变得过厚而能够变形，该部分能够发挥较大的弹力，因此边缘效果得到提高，从而，冻结路面上的行驶性能得到进一步提高。

另外，在本实施方式的充气轮胎中，如果设置于1个陆地部片36的所有凹部32的开口面积总和相对于该陆地部片36的接地面积的比例为10％以上40％以下，则能够进一步提高凹部32所带来的边缘效果，故而，能够进一步提高冻结路面上的行驶性能。具体而言，通过使得上述比例达到10％以上，从而使得刀槽花纹与凹部32之间的橡胶的部分达到能够变形的厚度，在此基础上，凹部32的开口端34变大，开口端34的圆周变长，故而，能够进一步提高凹部32所带来的边缘效果，从而，能够进一步提高冻结路面上的行驶性能。另外，通过将上述比例设为40％以下，能够确保陆地部片36的刚性，故而，能够进一步提高凹部32所带来的边缘效果，从而，能够进一步提高冻结路面上的行驶性能。

为了确认以上实施方式的效果，对表1及图5所示的比较例及实施例的充气轮胎在结冰路面上的操纵稳定性能进行了评价。图5(a)所示的比较例1的充气轮胎与上述实施方式的充气轮胎的不同点在于：在所有花纹块都未设置凹部32。图5(b)～图5(e)所示的实施例1～4的充气轮胎具备与上述实施方式的充气轮胎相同的特征，在包括中央花纹块20在内的所有花纹块都具备凹部32。实施例1～4的充气轮胎的差异在于：设置于陆地部片36的所有凹部32的开口面积总和相对于陆地部片36的接地面积的比例。

在比较例1以及实施例1～4中，陆地部片36的接地面积为84.4mm²。另外，实施例1～4中的1个凹部32的开口面积为3.14mm²，关于1个陆地部片36中的该凹部32的数量，实施例1中设为2个，实施例2中设为3个，实施例3中设为4个，实施例4中设为5个。

以如下方式对结冰路面上的操纵稳定性能进行了评价。首先，驾驶员乘坐安装有各充气轮胎的车辆而在结冰路面上实施了加速、制动、转弯、以及变更车道的行驶。而且，驾驶员凭借感官感受而对操纵稳定性能进行了评价。以将比较例1的结果设为100、且指数越大表示操纵稳定性能越优良的指数而进行了评价。

评价结果如表1所示，能够确认：具备与上述实施方式相同的特征的实施例1～4的充气轮胎与比较例1的充气轮胎相比，结冰路面上的操纵稳定性能优良。另外，还能够确认：设置于陆地部片36的所有凹部32的开口面积总和相对于陆地部片36的接地面积的比例对结冰路面上的操纵稳定性能造成影响。

表1

以上实施方式不过是例示而已，本发明的范围并不限定于此。针对以上实施方式，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更、置换、省略等。以上实施方式及其变形均包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (10)

1.一种充气轮胎，其在胎面部设置有多个陆地部，在所述陆地部设置有：多个刀槽花纹；以及配置于相邻的2个所述刀槽花纹之间的至少1个凹部，所述充气轮胎的特征在于，

当将所述凹部的两侧的所述刀槽花纹之间的距离设为W1、将所述凹部与一方的所述刀槽花纹之间的距离设为W2、将所述凹部与另一方的所述刀槽花纹之间的距离设为W3时，W2/W1以及W3/W1为0.1以上0.3以下。

2.根据权利要求1所述的充气轮胎，其特征在于，

所述凹部的深度为0.05mm以上0.5mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

由相邻的2个所述刀槽花纹夹在中间的部分为陆地部片，

设置于所述陆地部片的所有所述凹部的开口面积总和相对于所述陆地部片的接地面积的比例为10％以上40％以下。

4.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

当从与接地面垂直的方向观察所述凹部时，所述凹部呈圆形。

5.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，

当从与接地面垂直的方向观察所述凹部时，所述凹部呈圆形。

6.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

当从与接地面垂直的方向观察所述刀槽花纹时，所述刀槽花纹呈波状。

7.根据权利要求3所述的充气轮胎，其特征在于，

当从与接地面垂直的方向观察所述刀槽花纹时，所述刀槽花纹呈波状。

8.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述刀槽花纹沿轮胎宽度方向延伸。

9.根据权利要求1或2所述的充气轮胎，其特征在于，

所述陆地部是：借助沿轮胎周向延伸的主沟、以及沿轮胎宽度方向延伸的横沟而形成的花纹块。

10.根据权利要求9所述的充气轮胎，其特征在于，

所述充气轮胎所具有的所有陆地部都是所述花纹块，

在所有所述花纹块均设置有所述刀槽花纹以及所述凹部。